JPH0638576B2 - パルストランスによる信号伝達回路 - Google Patents

パルストランスによる信号伝達回路

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JPH0638576B2
JPH0638576B2 JP59231087A JP23108784A JPH0638576B2 JP H0638576 B2 JPH0638576 B2 JP H0638576B2 JP 59231087 A JP59231087 A JP 59231087A JP 23108784 A JP23108784 A JP 23108784A JP H0638576 B2 JPH0638576 B2 JP H0638576B2
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正徳 津田
敦 奥野
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神鋼電機株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/22Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC
    • H02M3/24Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters
    • H02M3/28Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC
    • H02M3/325Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/337Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in push-pull configuration

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は例えばトランジスタ、GTO、FET 等のように自己
にターンオフ機能を有する自己消弧形の半導体素子に制
御回路から制御信号を伝達する場合、主回路と制御回路
間に両回路を絶縁するためパルストランスを介して信号
伝達する技術に関するもので、パルストランスの残留磁
束による信号伝達の遅れを解消するものである。
〔従来の技術〕
第4図は従来のパルストランスによる信号伝達回路の回
路構成例図である。図中、E1は直流電源、PT1 はパルス
トランス、S11 ,S12 はスイッチ、D11 ,D12 はダイオ
ード、R11は抵抗器である。このような回路構成で、例
えばトランジスタのベース・エミッタ間を負荷回路とす
ると、そのトランジスタのベース・エミッタ間にハイ信
号Hを与えたい場合は、スイッチS11及びS12を交互にオ
ン・オフし、ロー信号Lを与えたい場合は、スイッチS
11及びS12を共にオフとして制御するものである。いま
スイッチS11 をオンとすると、E1 −S11 −PT1 の一次
巻線−E1の経路で電流が流れ、パルストランスPT1の二
次巻線にダイオードD13の順方向の電圧が誘起する。次
にスイッチS11 をオフすると同時にスイッチS12をオ
ンとすると、E1 −S12 −PT1 の一次巻線−E1 の経路で
電流が流れ、パルストランスPT1の二次巻線にダイオー
ドD14の順方向電圧が誘起する。以後同様に、スイッチ
11とS12とのオン・オフを交互にくり返すと、パルス
トランスPT1 の二次巻線にはスイッチS11のオン・オフ
により、第9図(イ)に示すような誘起電圧が発生し、ス
イッチS12のオン・オフにより第9図(ロ)に示すような誘
起電圧が発生する。したがって、負荷回路には、これら
の電圧が、それぞれダイオードD13及びD14で整流され
て印加されるため、第9図(ハ)に示すような電圧すなわ
ちハイ信号が印加されることとなり、スイッチS11,S
12を交互にオン・オフしている間はハイ信号H,両スイ
ッチともオフとしている間はロー信号Lが負荷回路に伝
達されるものである。
〔本発明が解決しようとする問題点〕
しかし、従来の回路では、負荷回路への信号をハイ信号
Hからロー信号Lに切替えるとき、ハイ信号Hが0にな
るのが遅れるため制御信号伝達が正確に行われないとい
う欠点がある。第5図は、第4図の等価回路で、パルス
トランスPT1 の一次及び二次巻線の漏れインダクタンス
を無視し、且つ、簡単化するため、変圧比を1:1と
し、更に又、負荷回路は抵抗R11に比してインピーダン
スが非常に大きいものとする。第5図に於て、今まで、
スイッチS11とスイッチS12を交互にオン・オフし、負
荷回路へハイ信号Hを伝達しており、今負荷回路への信
号をロー信号Lとするため、スイッチS11をオン状態か
らオフにする場合の動作を説明する。スイッチS11がオ
ンの時点では、一次側ではE1−S11−PT1 (A)−E1 の経
路で励磁電流が流れ、二次側にはE1 −S11 −D13 −R11
−E1の経路で電流が流れる。したがって、負荷回路へ
は抵抗R11による電圧降下分すなわち、Eの電圧が印
加される。第6図は、負荷回路に印加される電圧の変化
を示す図で、図中のT1時点より前の電圧E1はスイツ
チ11がオンの状態を示すものである。さて、いま第6
図のT1時点で出力信号をローLとするため、スイッチS
11をオフする(勿論、スイッチS12はオフのまゝであ
る)と、回路には巻線PT1 (A)に貯えられた磁束エネル
ギーにより電流が流れ続けるのであり、次の二つの経路
が形成される。
(1)PT1 (B)−D14−R11−PT1 (B) (2)PT1 (B)−D12−E−PT1 (B) そして、抵抗R11の電圧降下分が電源電圧E1より高い
間は上記(1)(2)の両方の経路で電流が流れるが、電流が
減少してきて抵抗R11の電圧降下分が電源電圧E1より
も低くなると、上記(2)の経路では、最早、電流は流れ
なくなり、上記(1)の経路でのみ流れ漸次減少してい
く。したがって、負荷回路に印加される電圧は、第6図
に示すようにスイッチS11をオフした時点T1から時点T2
までのt1の間(1)(2)の両方の経路で電流が流れている
間)は電源電圧E1と同じ電圧E1が印加され、時点T2から
漸次低下していき、負荷回路がロー信号Lとみなすスレ
ッシュホールドレベルVeに達するのはT2時点からt2後の
T3時点である。したがって、スイッチS11をオフした時
点T1からt1+t1=t秒間、信号伝播の遅れが生ずること
となる。これを解消するため、抵抗R11の抵抗値を小さ
くして、抵抗R11の両端電圧を第7図のようにして、伝
播遅れをなくする方法も考えられるが、この方法では抵
抗R11による負荷電流の損失が大きくなり、効率低下と
なるため、実用に供し得ず、又、抵抗R11の代りに第8
図に示すようにスイッチS13を設け、スイッチS11,S12
が交互にオン・オフされているときは、スイッチS13
オフとしておき、スイッチS11,S12が両方ともオフと
なって、負荷回路にロー信号を与える時点T1でスイッチ
13をオンとして第7図のように伝播遅れをなくする方
法も考えられるが、しかし、このスイッチS13を制御す
るもう一つの系統の絶縁された信号回路が必要となり、
問題解決にならない。本発明は、このような従来の欠点
を解消し、信号伝播遅れを生せず、実用に供し得るパル
ストランスによる信号伝達回路の提供を目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
第1図は本発明のパルストランスによる信号伝達回路の
回路構成図である。図中、E1は直流電源、PT1 はパルス
トランス、S21〜S24はスイッチ、D21〜D24はダイオ
ード、R21は抵抗である。すなわち、第4図の従来の回
路にスイッチS23及びS24を付加したものであり、原理
的には、第8図のスイッチS13の機能を一次側に移して
出力信号をハイHからローLに切替える際、一次側に短
絡回路を構成するようにしパルストランスPT1 の残留磁
束による誘起電圧を短絡して消滅させるようにしたもの
である。
〔作用〕
第2図は、第1図の等価回路で、前述の従来の場合と同
様に、パルストランスPT1 の一次及び二次巻線の漏れイ
ンダクタンスを無視し、且つ、簡単化するために変圧比
を1:1とし、更に又、負荷回路は抵抗R21に比してイ
ンピーダンスが非常に大きいものとする。第2図に於
て、まずスイッチS23をオフ、スイッチS24をオンにし
た状態でスイッチS21とS22とを交互にオン・オフす
る。そうすると、従来の第4図の場合と全く同じ回路の
状態であるため、同じように作用して負荷回路にハイ信
号Hを伝送する。そして、ロー信号Lに切替えるとき、
いま例えば、スイッチS22がオフで、スイッチS21がオ
ンの状態ではE1−S11−PT1 (A)−S24−Eの経路で励
磁電流が流れ、E1−S21−D23−R21−S24−E1の経路
で負荷電流が流れる。したがって負荷回路には、第3図
のT時点より前の状態として示す電源電圧E1と同じ
電圧E1のハイ信号Hが印加される。この状態でいま、
第3図のT1時点で伝送信号をロー信号Lに切替えるた
め、スイッチS21をオフする(このときは当然S22もオ
フ状態)。又これと同時にスイッチS24をオフし、スイ
ッチS23をオンする。すなわち、残留磁束エネルギーの
放出経路が形成され、PT1(B)−D22−S23−P
T1(B)の経路で電流が流れ、瞬時にエネルギーが放
出され、その結果パルストランスPT1 の二次側へは従来
の回路で発生していたような残留磁束による電圧は発生
しないことになる。したがって、第7図に示すように切
替と同時に負荷回路へ印加される電圧がロー信号Lとな
り、従来の回路のような信号の伝送遅れは生じないこと
となる。
〔他の実施例〕
第1図の場合のダイオードD23,D24をそれぞれ反対極
性とし、且つ、出力端子の極性を反対としてもパルスト
ランスPT1 の2次巻線は連続しているため第1図の場合
と同じ結果が得られることとなる。
〔発明の効果〕
本発明により信号の伝播遅れが生ぜず且つ実用に供し得
るパルストランスによる伝達回路を提供できるという効
果がもたらされる。
なお、実施例は直流電源E1の正極側より、交互にオン
/オフするスイッチS21、S22を接続しているが直流電
源E1の負極側に接続してもよく、その場合スイッチS
23、S24の接続は逆になりスイッチS23は負極側、スイ
ッチS24が正極側に各接続されパルストランスPT1中
間タップとの間にそれぞれ挿入される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による信号伝達回路の回路構成図、第2
図は第1図の等価回路図、第3図は第1図の場合の出力
切替時の出力波形図、第4図は、従来の信号伝達回路の
回路構成図、第5図は第4図の等価回路図、第6図は第
4図の場合の出力切替時の出力波形図、第7図は第4図
中の抵抗R11を極めて小さくした場合の出力切替時の出
力波形図、第8図は、第4図中の抵抗R11をスイッチS
13に変えた場合の回路構成図、第9図は、第4図の場合
の出力波形説明図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一次、二次双方の側ともにセンサタップを
    有するパルストランス(PT1)と、 直流電源(E1)のいずれか一方の端子とパルストラン
    ス(PT1)一次側両端子間にそれぞれ接続される第一
    のスイッチ(S21)とダイオード(D21)の並列路及び
    第二のスイッチ(S22)とダイオード(D22)の並列路
    と、 直流電源(E1)の上記いずれか一方の端子とパルスト
    ランス(PT1)一次側センタタップ間に接続される第
    三のスイッチ(S23)と直流電源(E1)の他方端子と
    上記センタタップ間に接続される第四のスイッチ(S2
    4)と、 パルストランス(PT1)の二次側両端子間へ各ダイオ
    ードを互いに逆極性に接続するとともにその接続箇所と
    センタタップとの間へ負荷を挿入してなる回路と、 を備えてなり、 信号伝達時は、第三のスイッチ(S23)をオフ状態と
    し、第四のスイッチ(S24)のオン状態のもとで、第
    一、第二のスイッチ(S21)、(S22)を交互にオン/
    オフ動作させ、信号伝達停止時は第四のスイッチ(S2
    4)をオン状態からオフへ切替えるとともに第一、第二
    のスイッチ(S21)、(S22)における交互のオン/オ
    フ動作を停止させ、かつ第三のスイッチ(S23)をオフ
    からオンに切替えたことを特徴とするパルストランスに
    よる信号伝達回路。
JP59231087A 1984-10-31 1984-10-31 パルストランスによる信号伝達回路 Expired - Lifetime JPH0638576B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS57174934A (en) * 1981-04-01 1982-10-27 Lucas Industries Ltd Transistor drive circuit

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